DE2631612A1

DE2631612A1 - Elektrisches anschlusselement

Info

Publication number: DE2631612A1
Application number: DE19762631612
Authority: DE
Inventors: Rudolf F Zurcher
Original assignee: Hughes Aircraft Co
Current assignee: Raytheon Co
Priority date: 1975-08-28
Filing date: 1976-07-14
Publication date: 1977-04-14
Also published as: JPS5228691A; US4111518A

Description

Anmelderint Stuttgart, den 9« Juli 1976

Hughes Aircraft Company P 3216 S/kg Centinela Avenue and Teale Street

Culver City, Calif., V.St.A.

Vertreter:

Kohler — Schwindling - Späth Patentanwälte
Hohentwielstraße 41 7000 Stuttgart 1

Elektrisches Anschlußelement

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Anschlußelement zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung zu einem Anschlußpunkt mit vorbestimmtem Querschnitt, das einen, mit dem Anschlußpunkt zusammenpassenden, elektrisch leitenden Anschlußteil aufweist,,

1Ü815/06

In vielen elektronischen Geräten, insbesondere solchen mit sehr kleinen Abmessungen wie z_eB_o elektronischen Kleinuhren, steht nur wenig oder gar kein Raum zur Verfügung, um zwei Anschlußpunkte mit Leitungen zu verbinden_o In vielen Fällen muß die Verbindung zu einem mit einer leitenden Beschichtung versehenen Durchgangsloch erfolgen, bei der der Leiter gebogen und unmittelbar in das Loch eingeführt werden muß. Obwohl getrennte Verbindungsdrähte von den Löchern zu Anschlußleitungen geführt und durch Löten befestigt werden können, macht das Fehlen an verfügbarem Raum einen solchen Arbeitsvorgang extrem kostspielig, wenn nicht sogar undurchführbar, und kann zu Schäden an den benachbarten" Strukturen und Bauteilen führen« Beispielsweise kann das elektronische Gerät nicht in der Läge sein, der beim Löten entstehenden Wärme standzuhalten, abgesehen von der Sorgfalt und der Zeit, die für einen solchen Arbeitsvorgang aufgewandt werden muß_o Ka" wurde verbucht, leitende Epoxydharze zur Herstellung von elektrisch leitenden Verbindungen zu benutzen, jedoch sind solche Verbindungen häufig fehlerhaft, und zwar auch wegen des geringen, zur Verfügung stehenden Platzes und der geringen Mengen solcher leitender Harze, die eingesetzt werden müssen. Iiin weiterer Nachteil der üblichen Lötung und der Verwendung leitender Harze besteht darin, daß es schwierig ist, die hergestellte Verbindung zu Reparaturzwecken oder zum Ersatz von Teilen oder Komponenten wieder zu lösen. Das Aufheben der Verbindungen kann zur Zerstörung oder zur Beschädigung von Bauteilen führen. In jedem Fall ist.das Lösen der Verbindung dadurch erheblich erschwert, daü

»09815/0698

durch Löten oder das leitende Harz eine mechanische Verbindung hergestellt worden ist, die gelöst werden muß ο

Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein. elektrisches Anschlußeleiaent zu schaffen., bei dem zum Herstellen einer elektrischen Verbindung nicht die Herstellung einer dauerhaften, mechanischen. Verbindung erforderlich ist, wie beispielsweise durch Löten oder Kleben_o Dabei soll das Anschlußelement mit sehr kleinen Dimensionen herstellbar und auf kleinstem Raum anwendbar sein.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Anachlußteil zur Herstellung eines Preßsifczes mit dem Anschlußpunkt ausgebildet ist_o

Eine bevorzugte Ausführungsform eines solchen Anschluß— ölementes weist eine Verriegelungseinrichtung auf, wie beispielsweise ein Loch mit wenigstens zwei Dimensionen» Die erste Dimension ist größer als der Draht, während die zweite Dimension kleiner ist als der Draht, so daß das elektrische Anschlußelement über den Draht gesteckt und dann in einen Preßsitz mit dem Draht gezogen werden kann. Auch andere Einrichtungen, die einen Preßsitz oder Keibungsschluß ergeben, wie beispielsweise eine "Schnellmutter", sind geeignet. Am anderen Ende des Anschlußelementes ist eine Einrichtung vorgesehen, die es erlaubt, daß das Anschlußelement den Draht mit einem anderen Bauteil verbindet» Wenn beispielsweise eine Verbindung durch ein Loch hergestellt werden muß, das eine leitende Auskleidung aufweist, kann daa

o/.

?Q§815/06

Anschlußelement in einem gabelförmigen Fortsatz enden, der unter Kraftschluß in das ausgekleidete Loch eingeführt werden kann_o

Wenn zwei oder mehr Anschlußelemente zusammen benutzt werden müssen, können sie alle über abbrechbare, eingeschnürte Abschnitte mit einem geeigneten Steg verbunden sein, so daß die schwanzartigen Fortsätze in die entsprechenden Löcher eingesetzt und die größer dimensionierten Abschnitte der Anschlußelemente mit den Löchern über die Leiter gezogen werden könneno Durch Ziehen an dem Steg werden zuerst die kleineren Löcher der Anschlußelemente auf die Drähte aufgetriebene Danach wird der Steg an den eingeschnürten Abschnitten von den einzelnen Anschlußelementen abgerissen·

Bei Bedarf kann ein kleines Loch in jedem Anschlußelement dazu dienen, das Anschlußelement zu lösen, wenn ein Auswechseln erforderlich ist· Zu diesem Zweck kann ein hakenförmiges Werkzeug, wie beispielsweise ein Häkelhaken, in die kleinen Löcher eingeführt werden, um die Anschlußelemente abzuheben·

Durch die Erfindung wird demnach nicht nur ein Anschluß— element geschaffen, das ohne eine feste mechanische Verbindung auskommt und daher bei Bedarf leicht wieder lösbar ist, sondern es kann ein solches Anschlußelement auch sehr leicht montiert werden» Durch das Anbringen der Anschlußelemente an einem Steg wird nicht nur die Handhabung extrem kleiner Anschlußeleiaente möglich, sondern es können auch Mehrfach-Verbindungen in einem Arbeitsgang hergestellt werdeno

Eg ±3t ferner ohne weiteres möglich, gebrauchte Anschlußelemente nach dem Lösen wieder zu verwenden© Endlich ist es möglich, die erfindungsgemäßen Anschlußelemente einzeln oder in Form von viele solcher Anschlußelemente umfassenden Anordnungen in großen Serien mit geringen Kosten herzustellen.

Alle vorstehend genannten Gründe machen das erfindungsgemäße Anschlußelement "besonders für die Verwendung in elektronischen Kleinuhren besonders geeignet·

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erlnntert. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können bei anderen Ausführungsformen der Erfindung einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination Anwendung finden. Es zeigen

Fig. 1 die Draufsicht auf den Abschnitt einer Anordnung zur Herstellung mehrerer elektrischer Verbindungen, bei der Anschlußelemente an einem gemeinsamen Steg befestigt sind, und

Fig. 2 bis 5 Darstellungen einer Folge von Schritten bei der Herstellung einer elektrischen Verbindung mittels der erfindungsgemäßen Anschluß·- elemente„

7G9Ö15/0698

Obwohl die vorliegende Erfindung besonders zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zu den Leitern geeignet ist, die aus dem Gehäuse des Schwingquarzes einer elektronischen Uhr herausstehen, versteht es sich, daß das Prinzip der Erfindung in sehr viel größerem Umfang zum elektrischen Anschluß elektronischer Bauelemente geeignet ist* Trotzdem wird die Erfindung im folgenden bezüglich ihrer Anwendung bei einer elektronischen Uhr behandelt, weil es sich hier um ein bevorzugtes Anwendungsgebiet handelt«

Wie aus Pig, 1 ersichtlich, umfaßt eine Anordnung 10 zur Herstellung elektrischer Verbindungen eine Anzahl elektrischer Anschlußelemente 12, die einzeln mit einem gemeinsamen Steg 14- über einen mit einer Einschnürung 16 versehenen Ansatz verbunden sind. Wie dargestellt, sind Gruppen von jeweils drei elektrisch leitenden Anschlußelementen 12 mit einem Steg 14 verbunden«, Der Steg 14 ist mit benachbarten Stegen 17 durch abbrechbare Abschnitte 18 verbunden« Diese spezielle Anordnung erlaubt es, die Anschlußelemente durch einfaches Ausstanzen aus Blech oder Bandmaterial herzustellen, beispielsweise aua rostfreiem Stahl, Durch bekannte Arbeitsvorgänge, wie Stanzen oder Formätzen, können die verschiedenen Stege und 17 und die elektrisch leitenden Anschlußelemente 12 mit der dargestellten und noch zu beschreibenden Form hergestellt werden.» Zu diesem Zweck kann in Jedem Steg ein Vorschubloch 20 vorgesehen .sein, das dazu benutzt werden kann, dem Material während der Herstellung eine Vorschubbewegung zu erteilene Gleichartige Werkzeuglöcher

8t5/ö-6d8

K-r>M«n in Je/Iem An.-rohlußeleinent 12 für Zwecke vorgesohTi r.ein, die «piiter noch erläutert werden, und die auch b"i. der Heri-U^l I ung verwendet; werden können,,

Jedes elektrisch Leitende Ansehlußelement 12 besteht aus einem Körper °--l und einein schwanz artigen Fortsatz 26_e Der Fortsatz 26 kann gegenüber dem Körper 24 versetzt Rein, wie es Fig. 1 zeigt, oder auch zum Körper symmetrisch angeordnet sein, wie es in den Fig. 2 bis 5 dargestellt ist;„ im Körper PU befindet sich eine öffnung 28, die im wo π en ü Liehen, die Form, eines Schlüsselloches hat und aus einem lochförmigcm Abschnitt 30 mit größerem Durchmesser und einem daran anschließenden lochförmigen Abschnitt mit kleinerem Durchmesser 32 bestellte Die Größe dieser lochförmigen Abschnitte wird bei der Beschreibung der Anwendung der Anschlußelemente behandelt. Der schwanzförmige Fortsatz hat ein gabelförmiges Ende 34 mit zwei Zinken 36» zwischen denen sich ein Schlitz 38 befindet. Obwohl zwei Zinken dargestellt sind, können auch Fortsätze mit einem, drei oder mehr Zinken verwendet werden.» Auch können mehrere schwanzförmige Fortsätze 26 mit dem Körper 24 verbunden sein oder an Stelle des Körj^ers 24 verwendet werden· So kann ein einzelnes Anschlußelement 12 dazu verwendet werden, eine elektrisch leitende Verbindung zwischen mehreren Anschlußstellen herzustellen, bei dem sich die Bruchstellen beispielsweise zwischen zwei doppelköpfigen Fortsätzen befindet, von denen jeder wie der Fortsatz 26 ausgebildet ist_o Jeder Zinken ist an seinem Ende mit einem verbreiterten Kopf 40 versehen, der Verriegelungsflächen 41a und Schrägflächen 41b aufweist»

7Ö9815/0698

Fie j der* bevorzugten Anwendung in elektronischen Uhren mü£u?en die Anschlußelemente 12 sehr kleine Abmessungen haben ο So können die in Fig» 1 dargestellten Anschluß— elemente vom Ende 34 des Fortsatzes 26 bis zu der als Bruchstelle dienenden Einschnürung 16 eine Länge von etwa. 7 ^mm aufweisen· Die Breite des Körpers 24 beträgt etwa 1,5 ram. Die Breite des Fortsatzes 26 beträgt an der schmälsten Stelle etwa 0,7 mm. Die Dicke des Ansohlußelomentes 12 und des Steges 14 kann etwa 0,05 mm. betragen. Die Elemente können aus rostfreiem Stahl mit einer Dicke von 0,05 mm hergestellt sein, der eine Zugfestigkeit von mindestens 98 kp/mm (980 N/mm ) aufweist· Die einschnürung 16 wird so bemessen, daß eine Reißfestigkeit von etwa 0,9 kp (9 N) erzielt wird«

Bei der Herstellung werden vorzugsweise Gruppen von mehreren Anschlußelementen 12 an Stege 14 und 17 angeschlossen. Im Gebrauch kann jeder Steg 14· von dem benachbarten Steg 17 abgetrennt werden, so daß an den Stegen Gruppen von Anschlußelementen vorhanden sind, die auch zwei oder mehr als drei Anschlußelemente 12 umfassen können, je nach der Anzahl der gleichzeitig herzustellenden Verbindungen«,

Bei der bevorzugten Anwendung der erfindungsgemäßen Ansohlußelemente, die in den Fig. 2 bis 5 veranschaulicht ist, soll eine elektrische Verbindung zu einem Schwingquarz hergestellt werden, der sich in einem Gehäuse 42 befindet, aus dem die Enden dreier Leiter 44 stiftartig

7^9815/0698

he ra xif; stehen ο Die Verbindung ist von jedem der drei Leiter zu einem Substrat, einer gedruckten Schaltung odor einem flexiblen Band herzustellen, beispielsweise zu einer sich auf einem Substrat 46 befindenden, gedruckten Schaltung· Wie dargestellt, ist das Substrat mit- einer Anzahl Bohrungen 48 versehen, die alle an ihrer Innenfläche mit einer metallischen Beschichtung versehen sind und jeweils das Ende einer gedruckten Leitung bilden» Für das Herstellen der Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Anschlußelement haben die aus dem Gehäuse 42 des Schwingquarzes herausstehenden Leiter 44 einen vorgegebenen Querschnitt«, Die schliissellochförmigen öffnungen der Anschlußelemente 12 sind an die Größe des Querschnittes der Leiter 44 angepaßt. Die Dimension des größeren lochförmigen Abschnittes 30 ist größer als der Querschnitt des Leiters 44, während die Dimension des kleineren lochförmigen Abschnittes 32 kleiner ist als die Dimension des Leiters 44. Weiterhin ist die Breite des Fortsatzes 26 im Bereich der Gabelzinken 36 größer als der kleinste Durchmesser der Löcher 48 im Substrat 46·

Beim Herstellen der Verbindung wird demnach jede aus einem Steg 14 mit davon abstehenden Anschlußelementen 12 bestehende Anordnung so gehandhabt, daß jeder Fortsatz in ein zugeordnetes Loch 48 des Substrates 46 eingeführt wird« Die Schrägflächen 41b am Kopf 40 drücken dabei die Zinken 36 zusammen, wenn die Enden 3^- der drei Anschlußelemente 12 in die Löcher 48 eingeführt werden«» Wenn ein Anschlußelement 12 zwei oder mehr Fortsätze

815/0698

aufweist, kann es zur Herstellung von Mehrfach-Verbindungen zu mehreren Löchern 48 des Substrates verwendet werden« Wie Figo 3 zeigt, springen die unden 34 der Fortsätze 26 auf, nachdem ihre Köpfe die Löcher 48 passiert haben, so daß sie in den Löchern 48 mittels der Verriegelungsflächen 41a gehalten werden. Der größere Abstand zwischen den Zinken 36 gewährleistet, daß zu den mit einer elektrischen Auskleidung versehenen Löchern 48 eine elektrisch leitende Verbindung hergestellt wird·

Wie Pig. 3 zeigt, werden danach die größeren lochförmigen Abschnitte 30 der schlüssellochförmigen Öffnungen 28 der Anschlußelemente 12 jeweils über den zugeordneten Leiter 44 geschobene Durch Ziehen am Steg 14, ggf. unter Verwendung des Werkzeugloches 20, werden die schlüssellochförmigen öffnungen 28 gegenüber den zugeordneten Leitern 44 verschoben, so daß jeder Leiter 44 nun mit dem darauf abgestimmten kleineren lochförmigen Abschnitt 32 auf dem zugeordneten Leiter 44 mit einem Preßsitz zu sitzen kommt_o Beim weiteren Ziehen am Steg 14 wird der Steg von den Anschlußelementen 12 an den Bruchstellen 16 getrennt, wie es Fig. 5 zeigte

Wenn es erforderlich ist, an dem Substrat 46, dem Schwingquarz im Gehäuse 42 oder den Anschlußelementen Reparaturen auszuführen oder solche Bauelemente zu ersetzen, können die Anschlußelemente 12 leicht gelöst werden, indem ein hakenförmiges Werkzeug durch das Werkzeugloch 22 gesteckt und

das Anpchlußolement ΛP. von dem Leiter 44 ab und/oder aus dem Loch 48 herausgezogen wird. Solch ein. Werkzeug kann ein Häkelhaken oder ein dünner steifer Draht mit abgebogenen k'nde ge in.

Obwohl die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausfüh— runpjfjbeinpieles beschrieben worden ist, versteht es sich, daß die Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt ist» Vielmehr sind im Rahmen der Erfindung viele Änderxingen möglich·

./1

BAD ORiGIWAL

7Ö9815/063Ö

MS

Leerseife

Claims

Patentansprüche

1. Elektrisch leitendes Anschlußelement zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung zu einem Anschlußpunkt mit vorbestimmtem Querschnitts das einen mit dem Anschlußpunkt zusammenpassenden, elektrisch leitenden Anschlußteil aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußteil (24, 34) zur Herstellung eines Preßsitzes mit dem Anschlußpunkt (44₉ 48) ausgebildet ist.

2. Anschlußelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußpunkt von einem Leiter (44) gebildet wird und der Anschlußteil (24) eine öffnung (28) aufweist, die einen ersten lochförmigen Abschnitt (30), dessen Abmessungen größer sind als der Querschnitt des Leiters (44), und einen sich an den ersten lochförmigen Abschnitt (30) anschließenden zweiten lochförmigen Abschnitt (32) umfaßt,, dessen Abmessungen kleiner sind als der Querschnitt des Leiters (44)_o

3β Anschlußelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung (28) eine etwa schlussellochförmige Gestalt hat.

4. Anschlußelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es einen schwansartigen Fortsatz (26) zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit einem elektrischen Bauteil (46) aufweisto

ο/ β

1S7

5« Anschlußelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der schwanzartige Fortsatz (26) zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zu einem elektrischen Bauteil (46) ausgebildet ist, das eine öffnung (48) mit "vorbestimmtem Querschnitt und einer elektrisch leitenden Innenfläche aufweist, und zu diesem Zweck einen gabelartig geschlitzten Abschnitt (34) aufweist, dessen Querschnitt im entspannten Zustand größer ist als derjenige der öffnung (48)₉ Jedoch unter Zusammendrücken des geschlitzten Abschnittes (5*0 i& di-^e Öffnung (48) einführbar ist und danach in der öffnung (48) unter Reibungsschluß gehalten wirdo

6» Anschlußelement nach Anspruch 5? dadurch gekennzeichnet, daß an den äußeren Enden des geschlitzten Abschnittes Vorsprünge (40) vorgesehen sind, die ein leichtes Herausziehen des schwanzartigen Fortsatzes (26) aus der Öffnung (48) nach dem Einsetzen verhindern.

Anschlußelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem Anschlußteil (24) eine Einrichtung zum Trennen des Anschlußteiles vom Anschlußpunkt (44) angeordnet ist.

8. Anschlußelement nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Trennen aus einer öffnung (22) zum Einsetzen eines hakenförmigen Werkzeuges besteht»

9. Anordnung zur Herstellung mehrerer elektrischer Verbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Anschlußelemente (12) nach einem der vorhergehenden Anspruch© durch Bruchstellen (16) aufweisende Ansätze mit einem Steg (14) verbunden sind_e

ο/ α

10. Anordnung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Ansätze im Bereich der Bruchstellen (16) einen -verminderten Querschnitt aufweisen·

11«. Anordnung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußelemente (12) parallel zueinander und etwa senkrecht zu einer sich längs des Steges (14-) erstreckenden Geraden angeordnet sind und der Steg (14) längs dieser Geraden in Abständen mit Bruchstellen (18) versehen ist, durch welche die Anschlußelemente auf eine Anzahl voneinander trennbarer Gruppen verteilt werden»

12_e Anordnung nach einem der Ansprüche 9 "bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußelemente (12) für miniaturisierte Schaltungsanordnungen, insbesondere elektronische Kleinuhren, eingerichtet sind und ihre Gesamtlänge 8 mm nicht überschreiteto

700815/0638